新疆瀝青路面預防性養護技術建設期碳排放強度對比分析

黃偉

摘 要 環境效益分析成為當前國內外研究的重點，為了分析新疆地區常用預防性技術建設期碳排放量，本文基于生命周期方法，將建設期劃分為材料生產、材料運輸及機械施工三個階段，根據碳排放系數與養護活動數據相乘原理建立碳排放模型，量化分析養護技術不同生產環節的碳排放強度，并且對比五種養護技術在整個建設期碳排放強度。研究結果表明：五種養護建設期整體碳排放強度順序為薄層罩面技術>開普封層技術>微表處技術>稀漿封層技術>碎石封層技術，其中材料生產階段是所有養護技術碳排放的重要來源。

關鍵詞 瀝青路面;預防性養護技術;建設期;碳排放

引言

目前，全球性能源緊張及氣候變化已成為社會普遍關注的重大問題，節能減排已成為國際社會的共同責任，國內外主要采用生命周期分析方（ LCA） 開展道路碳排放及能耗的量化分析研究，本文基于過程分析方法，針對新疆常用的瀝青路面養護技術，將養護方案建設期劃分為材料生產、材料運輸及機械施工三個階段，采用碳排放指標量化對比分析不同養護方案建設期間的環境效益，為從環境效益角度選取養護技術方案提供一定參考。

1 計算流程及計算模型

基于生命周期方法，將瀝青路面養護工程建設期界定為材料生產、材料運輸及機械施工，建設期碳排放為三階段之和，其中材料生產包括原材料生產及混合料生產，材料運輸包括原材料及混合料運輸，機械施工包括攤鋪機碾壓，本小節利用系數（能耗系數/碳排系數）和活動數據相乘的原理，采用定額法來確定瀝青路面養護方案碳排放量的計算流程及計算模型。

2 清單數據

2.1 能耗系數及碳排放系數

通過各能源缺省排放因子[2]和凈發熱值，考慮目前我國的發電情況，結合CO2，CH4，N2O 的全球變暖潛值，得到以CO2為計算代表的能源的碳排放系數：柴油3.171kg /kg，汽油2.996 kg /kg，重油3.247 kg /kg，電能0.785 kg /（ kW·h） 。

查閱相關文獻得到建設期各過程的能源消耗量，結合能源的碳排放系數，計算得到各過程碳排放系數。

3 結果分析

3.1 不同階段碳排放量化分析

（1）材料生產階段。材料生產階段，單位功能單位下薄層罩面技術碳排放量最高，達到130.8kg，這主要是由于薄層罩面技術混合料生產需要拌合樓加熱，該環節產生大量CO2，其次是開普封層，達到124.5kg，究其原因是該技術是碎石封層與微表處技術結合而成，而另外四種養護技術混合料拌和均為在現場常溫拌和，基本不產生CO2。稀漿封層技術與微表處技術生產階段碳排放的主要源頭為水泥生產，究其原因為水泥的碳排放系數遠遠高于其他材料的碳排放系數。然而碎石封層原材料只涉及乳化瀝青和碎石，因此其碳排放量極少。

（2）材料運輸階段。材料運輸階段薄層罩面技術產生的碳排放遠遠高于其他四種技術，這是由于罩面技術混合料需要從拌和樓運輸至施工現場，而另外四種技術只需將所用原材料運輸至施工現場，混合料拌和是采用專用設備在施工現場進行制備。

4 結語

為了分析新疆地區常用預防性技術建設期碳排放量，本文基于生命周期方法，將建設期劃分為材料生產、材料運輸及機械施工三個階段，根據碳排放系數與活動數據相乘原理建立碳排放模型，量化分析養護技術不同生產環節的碳排放強度，并且對比三種養護技術整個建設期碳排放強度，形成結論如下：

（1）材料生產階段，單位功能單位下薄層罩面技術碳排放量最高，達到130.8kg，這主要是由于薄層罩面技術混合料生產需要拌合樓加熱，該環節產生大量CO2，其次是開普封層，達到124.5kg，究其原因是該技術是碎石封層與微表處技術結合而成，而另外三種養護技術混合料拌和均為在現場常溫拌和，基本不產生CO2。稀漿封層技術與微表處技術生產階段碳排放的主要源頭為水泥生產，究其原因為水泥的碳排放系數遠遠高于其他材料的碳排放系數。然而碎石封層原材料只涉及乳化瀝青和碎石，因此其碳排放量極少。

（2）材料運輸階段及機械施工階段薄層罩面技術產生的碳排放遠遠高于其他四種技術，這是由于罩面技術混合料需要從拌和樓運輸至施工現場，而另外四種技術只需將所用原材料運輸至施工現場，混合料拌和及機械施工均是采用專用設備在施工現場進行制備的。

（3）五種養護建設期整體碳排放強度順序為薄層罩面技術開普封層>微表處技術>稀漿封層技術>碎石封層，其中材料生產階段是所有養護技術碳排放的重要來源。

參考文獻

[1] 塔來提·熱布卡提.瀝青路面預防性養護技術在新疆公路養護實踐中的應用研究[D].長安大學，2016

[2] IPCC National Greenhouse Gas Listing Task Force.IPCC2006， IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories [M]. Kanagawa， Japan： Institute for Global Environmental Strategies， 2006.